本发明公开了一种仿生三维高分子纤维网络结构及其制备方法与应用，属于癌症诊断材料技术领域，解决了传统纤维材料用于循环肿瘤细胞的捕获中空间利用率不足、制备繁琐、破坏细胞活性的问题，其包括以下步骤：采用液体接收静电纺丝技术制备3D‑L纤维网络；将制得的纤维放入该发泡液中进行气体发泡，得到3D‑G纤维网络；将3D‑G纤维网络放入含有TA和PEG的水溶液中浸泡，清洗后放入含有FeCl3的溶液中浸泡再次清洗即得到3D‑G@FTP纤维网络，该材料能够实现对肿瘤细胞的高效分离与无损释放，且制备简单、价格低廉，能够在生物材料制备过程中得到广泛实用。